Во всем мире все чаще выполняются крупные реконструкции черепа, но они остаются серьезной клинической проблемой. Исследователи из Академии Сальгренска в Университете Гетеборга в сотрудничестве с Каролинским институтом в Стокгольме и Университетом Упсалы разработали новый биокерамический имплантат. Результаты исследования показывают, что доказано, что он стимулирует регенерацию естественной кости черепа, так что даже большие дефекты черепа можно исправить способом, который ранее был невозможен.
Восстановление основных повреждений костей и мягких тканей черепа остается сложной задачей из-за проблем с доступными материалами. Стандартной клинической практикой является трансплантация кости или использование пластиковых или металлических имплантатов. Однако доступность аутологичной кости ограничена, и она сопряжена с риском для донора. Современные пластмассовые материалы связаны с высоким уровнем осложнений и отказов. Кроме того, остеоинтеграция пластиковых и металлических имплантатов уступает костной.
«Считается, что факторы роста и стволовые клетки способствуют заживлению, но пока не было продемонстрировано, что они имеют какие-либо очевидные преимущества после применения при больших дефектах черепа человека», – сказал ведущий автор, профессор Питер Томсен, из отдела биоматериалов Университета. Гетеборга, в пресс-релизе университета.
Формирование натуральной кости
В ходе экспериментов было показано, что биокерамический имплант трансформируется в кость с морфологией, ультраструктурой и составом, аналогичными натуральной кости черепа. Эксперименты с имплантатами только из титана также привели к образованию кости, но только рядом с костью-хозяином.
Исследователи использовали новый биокерамический материал, напечатанный на 3D-принтере, который можно настроить и прикрепить к титановой раме в форме недостающей части кости черепа, чтобы успешно залечить большие дефекты черепа за счет образования новой кости без добавления роста. факторы или стволовые клетки.
«Мы видим, как кость черепа растет не только на оставшихся частях черепа, но и в центре самого дефекта», – сказал Томсен. «Все клетки, которые, как мы знаем, участвуют в формировании и ремоделировании кости, привлекаются или находятся в центральной части дефекта и в мягких тканях, куда была вставлена биокерамика. Происходит то, что главный компонент биокерамики, монетит, превращается в другой материал в теле: апатит », – добавил он.
Применение при дефектах костей в полости рта
OssDsign, портфельная компания Karolinska Development и патентообладатель нового биокерамического материала, сообщила в пресс-релизе, что регенерирующий материал также может применяться для восстановления костных дефектов в полости рта. В клиническом исследовании, проведенном в университетской больнице Упсалы, он использовался для увеличения пазухи для восстановления костной массы в верхней челюсти. По данным компании, данные шестимесячного наблюдения после имплантации биокерамического материала показали формирование кости и прочную фиксацию зубных имплантатов, которые были установлены во время операции.
Томсен подчеркнул необходимость дальнейших исследований, как для изучения вовлеченных молекулярных процессов, так и в форме дополнительных клинических исследований. «Этот принцип будет конкурировать с существующими принципами лечения трансплантации кости, а также пластиковых и металлических имплантатов», – заключил он.
Исследование под названием «Восстановление костной ткани крупных дефектов черепа на месте с использованием синтетических керамических имплантатов с индивидуальным составом и дизайном» было опубликовано 27 октября 2020 года в Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America.